5.2.3 硝酸　酸雨及防治（word）-2021-2022学年高一新教材化学人教版必修第二册 【步步高】学习笔记

第3课时　硝酸　酸雨及防治 [核心素养发展目标]　1.能从物质类别、氮元素化合价的角度认识硝酸的性质及含氮物质间的相互转化，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。2.认识二氧化硫、氮氧化物为大气污染物，了解酸雨的形成、危害及其防治，增强环保意识和社会责任感。 一、硝酸 1.硝酸的物理性质 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2.硝酸的化学性质 (1)酸的通性 写出下列反应的离子方程式： ①硝酸和氢氧化钠反应：H＋＋OH－===H2O。 ②硝酸和氧化钠反应：2H＋＋Na2O===2Na＋＋H2O。 ③硝酸和碳酸钙反应：2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 (2)不稳定性 见光或受热易分解，化学方程式为4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O； 长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中，实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处。 (3)强氧化性 ①和金属(Cu)反应的实验探究 实验操作 两支具支试管中分别加入2 mL浓硝酸和稀硝酸 实验现象 浓硝酸反应比较剧烈，铜丝逐渐溶解，产生红棕色气体，溶液逐渐变深蓝色；稀硝酸反应比较缓慢，铜丝逐渐溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝色 实验结论 硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强 写出上述反应的化学方程式： Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O； 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 ②与Fe、Al反应 常温下浓硝酸可使铁、铝的表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部金属不再与酸反应，所以可以用铁制容器或铝制容器盛放浓硝酸。加热时，铁、铝可以与浓硝酸反应。 ③与非金属反应 写出碳与浓硝酸在加热时反应的化学方程式：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 3.工业制备原理 写出上述转化的化学方程式，并指出含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应： ①N2＋3H22NH3，N2发生还原反应。 ②4NH3＋5O24NO＋6H2O，NH3发生氧化反应。 ③2NO＋O2===2NO2，NO发生氧化反应。 ④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO2既发生氧化反应，又发生还原反应。 4.用途 (1)硝酸和活泼金属反应生成氢气和相应的硝酸盐(×) (2)硝酸的浓度越大，其氧化性越强(√) (3)稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水(×) (4)碳、铜与浓硝酸反应时，浓硝酸只表现强氧化性(×) (5)过量的铜和一定量浓硝酸反应，生成的气体只有二氧化氮(×) (6)常温下，将铝片放入浓硝酸，无明显现象，是因为铝和浓硝酸不反应(×) (7)王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物，能溶解金和铂(√) (8)实验室可以用铜和稀硝酸制备少量的NO气体(√) (9)浓硝酸氧化性很强，常温下就可以和碳发生反应(×) 1.(1)将铁粉溶于稀硝酸，铁元素的存在形式可能为①_________、②__________、③_______。 答案　①Fe(NO3)3　②Fe(NO3)2　③Fe(NO3)3和Fe(NO3)2 (2)其原因为______________________________。 答案　硝酸与变价金属(如Fe)反应，根据硝酸量的多少分别得到高价、低价或两种价态共存的混合物。 Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O； 3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 2.某研究小组为了探究硝酸的性质，进行如下实验操作。 (1)从试剂柜中取一瓶浓硝酸，发现其保存在________色试剂瓶中，取少量浓硝酸于试管中，发现其溶液呈“黄色”，其原因是_________________(用化学方程式和适当文字描述)。该研究小组尝试将显“黄色”的浓硝酸恢复到原本的无色。下列措施合理的是________(填字母)。 a.向浓硝酸中加水 b.向浓硝酸中通入适量空气 c.加热浓硝酸 d.向浓硝酸中加入适量的NaOH固体 (2)向浓硝酸中加入稍过量铜片，该小组同学发现，生成的气体开始呈红棕色后逐渐变浅，最终气体变为无色，试写出上述反应的化学方程式：_____________，在上述反应中，硝酸体现的性质为__________________________。 (3)当实验完毕，该小组同学向试管中滴入少量稀H2SO4，发现铜片又逐渐溶解，产生无色气体，试写出上述反应的离子方程式：________________________________________。 (4)该小组同学向浓硝酸中加入少量碳粉，无明显现象，缓慢加热，发现碳粉逐渐溶解，产生红棕色气体，试写出上述反应的化学方程式：_____________